噬菌體在結(jié)直腸癌中的研究與應(yīng)用進(jìn)展

鄭書(shū)娟，肖建輝

(遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，遵義市醫(yī)藥生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563099)

結(jié)直腸癌，又稱(chēng)大腸癌，是全世界發(fā)病率和死亡率較高的癌癥之一。結(jié)直腸癌的發(fā)病原因與環(huán)境、生活方式、遺傳因素等有一定關(guān)聯(lián)，但確切病因尚無(wú)定論。隨著對(duì)腸道微生物研究的深入，科學(xué)家們已證實(shí)腸道微生物與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展存在內(nèi)在聯(lián)系[1]。結(jié)合當(dāng)前糞菌移植的臨床研究進(jìn)展，通過(guò)靶向改變腸道微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)可能對(duì)結(jié)直腸癌的預(yù)防、治療有積極作用。噬菌體是一類(lèi)侵襲細(xì)菌、真菌等微生物的病毒，是地球上最高豐度的生物體[2]。噬菌體是調(diào)節(jié)細(xì)菌群落的重要參與者，它通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的“捕食者-獵物”策略，調(diào)整微生態(tài)系統(tǒng)的平衡。因此，噬菌體具有用來(lái)裂解腸道菌群中有害菌，重塑腸道菌群結(jié)構(gòu)的潛在價(jià)值。尤其是針對(duì)結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的相關(guān)腸道菌群，借助特定噬菌體有可能起到積極的預(yù)防和治療作用。為此，本文搜集了近年來(lái)有關(guān)噬菌體與結(jié)直腸癌的相關(guān)文獻(xiàn)，就噬菌體的功能及其與細(xì)菌間的相互作用、腸道噬菌體在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用、特異性噬菌體在結(jié)直腸癌中的應(yīng)用等3個(gè)層面進(jìn)行了綜述，為結(jié)直腸癌防治提供新思路。

1 噬菌體的功能與細(xì)菌之間的相互作用

眾所周知，噬菌體必須在活菌內(nèi)寄生，且有嚴(yán)格的宿主特異性，只侵染特定類(lèi)型細(xì)菌，一般不攻擊正常細(xì)菌和人類(lèi)細(xì)胞。依據(jù)噬菌體的繁殖特點(diǎn)將其分為毒性噬菌體和溫和噬菌體，毒性噬菌體在宿主菌體內(nèi)復(fù)制繁殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體并最終裂解細(xì)菌。當(dāng)今，被稱(chēng)為抗生素耐藥時(shí)代，應(yīng)對(duì)抗生素耐藥刻不容緩。利用毒性噬菌體這一特性，替代抗生素或與抗生素聯(lián)合用藥抗擊耐藥細(xì)菌有積極意義[3]。溫和噬菌體感染宿主后若進(jìn)入溶原性周期，則暫時(shí)不產(chǎn)生子代噬菌體，而是將其基因整合于宿主細(xì)菌染色體上(即前噬菌體)，隨著宿主菌染色體的復(fù)制而復(fù)制，并隨細(xì)菌分裂而進(jìn)入子代細(xì)菌中，但在某些理化因素刺激下，前噬菌體會(huì)脫離宿主菌染色體進(jìn)入溶菌性周期，導(dǎo)致細(xì)菌裂解并釋放子代噬菌體。

噬菌體以細(xì)菌作為宿主進(jìn)而“殺死”細(xì)菌這一特性，引起研究者們極大興趣，尋找可裂解有害菌的特異性噬菌體類(lèi)群，用于清除體內(nèi)有害菌從而使病情得到緩解。不過(guò)，在噬菌體侵染時(shí)，細(xì)菌具有相應(yīng)的保護(hù)和抵抗機(jī)制[4]。譬如，細(xì)菌改變其表面受體，從而防止噬菌體吸附[5]；細(xì)菌體內(nèi)的Abi系統(tǒng)阻止侵入的噬菌體繁殖[6]；細(xì)菌基因組中的限制修飾系統(tǒng)可以區(qū)別自體和異體DNA，可用來(lái)清除噬菌體DNA等[7]。同時(shí)，噬菌體針對(duì)細(xì)菌的抵抗亦積極應(yīng)答。譬如，與細(xì)菌受體結(jié)合的噬菌體受體結(jié)合蛋白發(fā)生突變，以適應(yīng)細(xì)菌受體的改變[8]。

值得注意的是，噬菌體與細(xì)菌相互作用還表現(xiàn)在兩者基因組整合后，噬菌體可將整合的耐藥基因轉(zhuǎn)運(yùn)到其它細(xì)菌，使后者獲得抗藥性。Modi等[9]用抗生素治療小鼠8周后檢測(cè)小鼠糞便中噬菌體，與對(duì)照組相比，抗生素處理組的腸道噬菌體基因組中攜帶更多的細(xì)菌耐藥基因，甚至存在與所使用藥物無(wú)關(guān)的耐藥基因。而且，將這些噬菌體添加到未用抗生素處理的腸道菌中，致使這些腸道菌的抗藥性增加數(shù)倍。因此，噬菌體在這里扮演了耐藥菌同盟軍的角色，幫助細(xì)菌獲得耐藥性。這些結(jié)果提示，以腸道噬菌體為靶標(biāo)可能是延緩細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性重要新途徑。

噬菌體不僅可以裂解宿主菌，還可以隨著宿主菌的轉(zhuǎn)移進(jìn)入新的環(huán)境繼續(xù)存活、繁殖發(fā)育和發(fā)揮作用。近年來(lái)有研究表明嬰兒腸道存在的雙歧桿菌群落是通過(guò)母乳垂直傳播的，且發(fā)現(xiàn)雙歧噬菌體通過(guò)以雙歧桿菌作為宿主也可以母乳垂直傳播的方式傳遞給嬰兒[10]，這一發(fā)現(xiàn)不僅支持嬰兒腸道菌群一部分來(lái)自母乳的觀點(diǎn)，而且說(shuō)明噬菌體在宿主菌周?chē)h(huán)境變化后仍可繁殖發(fā)育，且噬菌體的存在可能在嬰兒腸道微生態(tài)的形成中有著至關(guān)重要的作用[11]。

2 腸道噬菌體在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用

結(jié)直腸癌的病因?qū)W調(diào)查發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸息肉惡變、結(jié)腸粘膜慢性炎癥刺激、飲食習(xí)慣和遺傳等因素與疾病的發(fā)生有一定關(guān)聯(lián)，且屬高危因素。但從循證醫(yī)學(xué)角度看，它們?nèi)匀蝗狈χ苯拥牟∫驅(qū)W證據(jù)。近些年來(lái)，腸道菌群、腸道噬菌體的研究取得積極進(jìn)展，觀察到它們結(jié)構(gòu)組成的改變對(duì)病情發(fā)生發(fā)展有重要影響，尤其是腸道噬菌體與結(jié)直腸癌的關(guān)系值得關(guān)注。

噬菌體有增強(qiáng)細(xì)菌生物膜的功能或者自身具有類(lèi)似合成生物膜的能力[12]，而生物膜可以通過(guò)惡化腸道炎癥狀態(tài)、促進(jìn)活性氧產(chǎn)生等影響癌癥的發(fā)生發(fā)展[13]。因此，研究者提出了“噬菌體裂解細(xì)菌-細(xì)菌死亡-細(xì)菌成分形成生物膜-有害菌(如具核梭桿菌)定居-影響宿主”這一模型[14]。對(duì)于噬菌體如何影響細(xì)菌群落進(jìn)而導(dǎo)致疾病發(fā)生這一問(wèn)題，有研究者在一項(xiàng)小鼠的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中找到了可能的答案[15]。他們通過(guò)在無(wú)菌小鼠中定植人類(lèi)腸道共生細(xì)菌，給藥(裂解噬菌體)后觀察到腸道中裂解噬菌體可與宿主菌共存并降低其豐度，進(jìn)而影響腸道中非宿主菌的豐度，改變腸道微生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌群落的組成，并影響腸道細(xì)菌色胺、酪胺等代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。細(xì)菌代謝產(chǎn)物是細(xì)菌與哺乳動(dòng)物宿主溝通的重要信號(hào)分子，若代謝產(chǎn)物發(fā)生改變，對(duì)宿主存在潛在的影響并導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生。不過(guò)，該研究所使用的噬菌體是裂解性的，而人體腸道噬菌體主要是溫和噬菌體，后者只會(huì)在特定理化因素的作用下裂解宿主菌。

在結(jié)直腸癌患者中，腸道噬菌體的豐富度和多樣性顯著增加[16]，其以Siphoviridae，Myoviridae和Podoviridae最具代表性，其中35.7%的腸道噬菌體以大腸桿菌作為宿主，而且53.6%的腸道噬菌體已在原發(fā)性結(jié)直腸癌病灶中被發(fā)現(xiàn)[17]，這些結(jié)果提示腸道噬菌體可能參與了結(jié)直腸癌疾病的進(jìn)程，但腸道噬菌體與結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展是否存在因果關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。近來(lái)，Hannigan等[18]報(bào)道了噬菌體與結(jié)直腸癌之間可能的關(guān)系，其發(fā)現(xiàn)與結(jié)直腸癌相關(guān)的病毒主要來(lái)自Siphoviridae和Myoviridae家族的噬菌體以及其它未被鑒定的噬菌體，且噬菌體被證明在微生物群落的調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用，通過(guò)噬菌體與細(xì)菌群落間相互作用，影響菌群和噬菌體的組成和豐度，從而間接地促進(jìn)結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展，致使病情惡化。因此，腸道噬菌體的改變有可能促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)展。但是，由于噬菌體和細(xì)菌之間是互作的，所以仍需進(jìn)一步研究是細(xì)菌群落改變了噬菌體，還是噬菌體改變了細(xì)菌群落。

人體腸道內(nèi)有高達(dá)14萬(wàn)種可以感染細(xì)菌的噬菌體[19]，噬菌體侵入細(xì)菌后繁殖，并在一定條件下裂解宿主細(xì)菌，而腸道細(xì)菌與生命體共生并參與機(jī)體代謝、影響機(jī)體免疫等。因此，雖然現(xiàn)有報(bào)道支持噬菌體在結(jié)直腸癌中具有直接或間接作用，但噬菌體和結(jié)直腸癌的相關(guān)研究不夠深入，尚有諸多亟待解決的問(wèn)題，如兩者之間的因果關(guān)系尚無(wú)定論、噬菌體豐富度和多樣性的改變究竟是由何種原因引起，以及噬菌體自身是否對(duì)疾病有直接影響等。另外，某些病毒已被證明與癌癥種類(lèi)的病因關(guān)系，如EB病毒、HPV分別是鼻咽癌、宮頸癌的主要致病因素。人體中的噬菌體等病毒種群和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于細(xì)菌，其扮演的角色可能更復(fù)雜?？傊?，腸道噬菌體在調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)與豐度方面扮演了重要角色，且對(duì)結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展存在重要影響，但究其作用機(jī)制以及病因?qū)W方面尚待深入研究。

3 特異性噬菌體在結(jié)直腸癌中的應(yīng)用

3.1 噬菌體檢測(cè)在結(jié)直腸癌篩查中的潛在價(jià)值 隨著結(jié)直腸癌發(fā)病率的升高，發(fā)現(xiàn)有效的結(jié)直腸癌標(biāo)志物至關(guān)重要。就現(xiàn)有的報(bào)道來(lái)看，噬菌體除了影響疾病的發(fā)生發(fā)展外，也具有作為疾病早期篩查或診療標(biāo)志物的潛力。結(jié)直腸癌患者的腸道病毒組會(huì)發(fā)生改變，可能會(huì)形成特定的病毒類(lèi)群?；诖?，我們可以將發(fā)生改變的特定病毒類(lèi)群作為一種預(yù)測(cè)疾病發(fā)生或者惡化的標(biāo)志物。已有的研究結(jié)果提示，結(jié)直腸癌患者中細(xì)菌種類(lèi)減少，病毒種類(lèi)增加，其中噬菌體是主要的病毒種類(lèi)(46%)，根據(jù)病毒和細(xì)菌種類(lèi)的香農(nóng)指數(shù)應(yīng)用Hutcheson t檢驗(yàn)可以區(qū)分原發(fā)性結(jié)直腸癌、轉(zhuǎn)移瘤和正常組織[17]；此外，有研究者篩選出22個(gè)病毒標(biāo)志物(貢獻(xiàn)最大為Orthobunyavirus，其次是Inovirus和Tunalikevirus)，借助這22個(gè)病毒標(biāo)志物標(biāo)記不僅可以提高糞便潛血實(shí)驗(yàn)對(duì)于結(jié)直腸癌的檢出率，還可以將結(jié)直腸癌早期與晚期患者區(qū)分開(kāi)來(lái)。此外，該研究組還采用4個(gè)病毒標(biāo)志物組合(Betabaculovirus，Epsilon15likevirus，Mulikevirus和Punalikevirus)確定了具有高死亡風(fēng)險(xiǎn)的患者，以及在調(diào)整混雜因素后病毒組具有預(yù)測(cè)疾病預(yù)后的潛力[16]。在最新的報(bào)告中，研究者基于中國(guó)香港、奧地利薩爾茨堡和日本東京的3個(gè)隊(duì)列317個(gè)宏基因組樣本，通過(guò)隨機(jī)森林模型發(fā)現(xiàn)了結(jié)直腸癌中富集的5種腸道噬菌體標(biāo)志物(Peptacetobacterhiranonis噬菌體，F(xiàn)usobacteriumnucleatumanimalis7_1噬菌體，F(xiàn)usobacteriumnucleatumpolymorphum噬菌體，F(xiàn)usobacteriumnucleatumanimalis4_8 噬菌體和Parvimonasmicra噬菌體)。使用這5種噬菌體標(biāo)志物可以區(qū)分患者和對(duì)照組，且受試者工作曲線(xiàn)(AUC)下面積為0.861 6，而AUC越接近1表明檢測(cè)方法真實(shí)性越高，使用中國(guó)海南和意大利米蘭的樣本進(jìn)行驗(yàn)證，AUC為0.819 7。另外，該組合可以較好的區(qū)分結(jié)直腸癌和潰瘍性結(jié)腸炎患者(AUC為0.780 2)[20]。以上研究表明，使用噬菌體作為結(jié)直腸癌的診斷標(biāo)志物是可行的，若能將篩選出的病毒標(biāo)志物與其它檢測(cè)方法聯(lián)合應(yīng)用，或許可以用來(lái)提高結(jié)直腸癌的檢出率和早診率，起到預(yù)防和早診早治的作用。

3.2 靶向有害菌 在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，除了病毒(噬菌體)會(huì)發(fā)生改變以外，腸道細(xì)菌也會(huì)發(fā)生改變，其中與結(jié)直腸癌發(fā)生密切相關(guān)的細(xì)菌有具核梭桿菌[21]。在結(jié)直腸癌的化療研究中發(fā)現(xiàn)，具核梭桿菌可以幫助癌細(xì)胞抵抗藥物，其通過(guò)協(xié)調(diào)Toll樣受體、microRNAs和自噬的分子網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致針對(duì)結(jié)直腸癌的化療效果不佳[22]。并且，有研究證明具核梭桿菌的增加在多種疾病的發(fā)生中起到促進(jìn)作用[23]，如口腔疾病、炎癥性腸病、Lemierre綜合征等。因此，具核梭桿菌成為這些疾病的一個(gè)治療靶標(biāo)，研究控制其豐度的有效策略極有研究?jī)r(jià)值，而針對(duì)具核梭桿菌的噬菌體是可能取得重要突破的途徑。目前針對(duì)具核梭桿菌，已有研究證實(shí)了噬菌體治療的安全性和有效性[24-25]。

FNU1是一種新型的特異性抗具核梭桿菌的噬菌體，該噬菌體基因組與已知的噬菌體基因組幾乎無(wú)同源性，但在其基因組開(kāi)放閱讀框中也發(fā)現(xiàn)了防御細(xì)菌抗噬菌體系統(tǒng)的基因，如甲基化基因、防止Abi的基因等。實(shí)驗(yàn)證明FNU1可以破壞具核梭桿菌70%的生物膜并破壞膜內(nèi)細(xì)菌，且相比于抗生素的無(wú)差別“大面積殺傷”，F(xiàn)NU1的宿主菌只有具核梭桿菌，專(zhuān)一性、靶向性極強(qiáng)[26]，因此治療時(shí)不用擔(dān)心會(huì)破壞機(jī)體腸道的正常菌群。但該研究尚未進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，給藥方式也是根據(jù)先前的實(shí)驗(yàn)提出可以制成栓劑、含片等劑型。M13是一株通過(guò)噬菌體展示技術(shù)篩選出的與具核梭桿菌特異性結(jié)合的噬菌體。將M13表面衣殼蛋白與銀納米顆粒組裝(銀納米粒子也具有殺傷具核梭桿菌的效果)，實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌的高效裂解，并在體內(nèi)重塑了腫瘤免疫微環(huán)境[27]。體內(nèi)外研究均表明，組裝后的噬菌體可以有效地清除腸道中的具核梭桿菌，并導(dǎo)致腫瘤部位的免疫抑制髓系衍生細(xì)胞擴(kuò)增減少，同時(shí)M13噬菌體作為一種細(xì)菌病毒可以激活抗原提呈細(xì)胞，進(jìn)一步改變抑制性的腫瘤免疫微環(huán)境，且在動(dòng)物模型中，結(jié)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑或化療藥物可以進(jìn)一步顯著提高治療效果和總體存活時(shí)間[27]。而噬菌體成功進(jìn)入體內(nèi)定植后還需考慮以下幾點(diǎn)：首先是噬菌體復(fù)制后的劑量。噬菌體在宿主菌中可以自我復(fù)制，但復(fù)制后的劑量是無(wú)法控制的[28]；隨著宿主菌的裂解死亡，噬菌體也會(huì)隨之減少，但從細(xì)菌裂解釋放噬菌體到噬菌體減少的這段時(shí)間里，需要注意是否會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害；其次，噬菌體裂解細(xì)菌的過(guò)程中可能會(huì)釋放細(xì)菌毒素等物質(zhì)，尤其是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的內(nèi)毒素[29]；最后，細(xì)菌對(duì)噬菌體感染產(chǎn)生的獲得耐藥性[30]。

噬菌體除了可以直接作用于具核梭桿菌，利用其作為載體運(yùn)送抗菌藥也是一種方法[31]。隨著結(jié)直腸癌的發(fā)生，產(chǎn)生丁酸的細(xì)菌如酪酸梭菌減少，而丁酸屬于短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸已被證明可以抑制結(jié)直腸癌的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)抗腫瘤免疫[32]。因此，有研究者使用葡聚糖(在短鏈脂肪酸形成中有促進(jìn)作用)納米顆粒包裹伊利康唑(IDNPS)，再將偶氮化物修飾的IDNPs(D-IDNPs)與疊氮修飾的特異性噬菌體在體內(nèi)通過(guò)生物正交反應(yīng)連接[31]。因噬菌體可以在腫瘤組織中積聚，隨后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使D-IDNPS也可在腫瘤中積累，所以與其他實(shí)驗(yàn)組相比，噬菌體-D-IDNPS治療組中小鼠體內(nèi)的腫瘤體積較小，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)有利于產(chǎn)丁酸細(xì)菌的生長(zhǎng)和抑制具核梭桿菌的增殖。相比于直接使用噬菌體消滅有害菌，這種方法更好，因?yàn)槠浼却龠M(jìn)了有利菌的生長(zhǎng)又降低了有害菌的豐度，同時(shí)還減少了化療帶來(lái)的副作用。

3.3 腫瘤免疫-靶向癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)是一種腫瘤相關(guān)抗原，存在于由內(nèi)胚層細(xì)胞分化而來(lái)的癌癥細(xì)胞表面，在正常細(xì)胞中低表達(dá)。以往CEA被選為結(jié)直腸癌的特異性標(biāo)志物，但隨著對(duì)CEA的研究深入，發(fā)現(xiàn)其數(shù)值不僅在胃腸道腫瘤中升高，還在肺癌、乳腺癌等疾病中升高，因此目前它被視為一種廣譜的腫瘤標(biāo)志物。有意思的是CEA已被證明可以促進(jìn)結(jié)直腸癌多種惡性特征的發(fā)生，如促進(jìn)腫瘤進(jìn)程和轉(zhuǎn)移[33-34]，具有作為癌癥免疫治療抗原的潛力。

在一項(xiàng)基于腫瘤免疫的研究中，研究者利用靶向CEA的噬菌體(M13噬菌體)對(duì)結(jié)直腸癌小鼠進(jìn)行瘤內(nèi)和全身給藥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種給藥方式均可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，而且瘤內(nèi)注射還可促進(jìn)中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的腫瘤浸潤(rùn)[35]。CEA特異性M13噬菌體抑制腫瘤的機(jī)制可能是通過(guò)CD8+T細(xì)胞(細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞可以識(shí)別和破壞腫瘤細(xì)胞)介導(dǎo)的[35]。隨著糞便化學(xué)檢驗(yàn)等方法的推廣，結(jié)直腸癌早期發(fā)現(xiàn)率越來(lái)越高，但不少患者確診時(shí)已處于晚期，且一般伴隨腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。因此，針對(duì)已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者是否仍可以采用靶向CEA的噬菌體治療，值得進(jìn)一步研究。

此外，與結(jié)直腸癌有關(guān)的腫瘤相關(guān)抗原除了CEA以外還有上皮細(xì)胞粘附分子(Ep-CAM)[36]、腫瘤相關(guān)糖蛋白72 (TAG-72)[37]等。它們不僅可以作為結(jié)直腸癌的診斷標(biāo)志物，還可通過(guò)抑制其表達(dá)來(lái)抑制癌細(xì)胞的增殖[38]，具有作為結(jié)直腸癌潛在的治療靶點(diǎn)。因此，若能利用這一特性將其與特異噬菌體聯(lián)合應(yīng)用，將可以為結(jié)直腸癌的防治提供一種新的選擇。

3.4 基因治療-靶向結(jié)腸癌細(xì)胞 點(diǎn)突變、原癌基因激活、抑癌基因功能缺失等都有可能導(dǎo)致癌癥，若能對(duì)改變的基因進(jìn)行修正，便可以預(yù)防癌癥的發(fā)生[39]?；蛑委熓侵笇⑼庠凑；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因缺陷和異?；蛞鸬募膊。瑥亩_(dá)到治療目的[40]。基因治療包括突變基因糾正、前藥治療、免疫治療等[41]。前藥治療又稱(chēng)自殺基因治療，癌細(xì)胞被轉(zhuǎn)導(dǎo)一種自殺酶基因，隨后無(wú)毒的前藥在自殺酶的作用下生成導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡的物質(zhì)，如胞嘧啶脫氨酶(CD)將無(wú)毒的前藥5-氟胞嘧啶(5-FC)轉(zhuǎn)化為有毒的5-FU，最后表達(dá)CD的癌細(xì)胞會(huì)被5-FU直接殺死[42]。不過(guò)，癌細(xì)胞周?chē)槐磉_(dá)CD的細(xì)胞也會(huì)被殺死(旁觀者效應(yīng))[43]。

由于前藥轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì)后生物利用度受到了限制，所以目前使用具有直接抗腫瘤作用的編碼細(xì)胞毒蛋白的基因，如噬菌體ΦX174的毒性E基因，其可以抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖[44]，且該基因不需要前藥誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。噬菌體E基因具有抗腫瘤活性但是缺乏腫瘤特異性。為此，一個(gè)研究組使用腫瘤特異性的啟動(dòng)子(CEA啟動(dòng)子)與噬菌體E基因結(jié)合，并在轉(zhuǎn)染后的人和小鼠的結(jié)腸癌細(xì)胞中均檢測(cè)到E基因的表達(dá)，癌細(xì)胞的生長(zhǎng)也受到抑制，并且在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)腫瘤的體積顯著減小，轉(zhuǎn)染后在小鼠中也無(wú)毒性作用，但與對(duì)照組相比，轉(zhuǎn)染組并未提高小鼠生存率[45]。因此，將腫瘤特異性的啟動(dòng)子與治療基因結(jié)合，便可將治療基因表達(dá)于特定腫瘤，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。不過(guò)，究竟是什么原因?qū)е律媛饰刺岣?，尚待進(jìn)一步研究。

以上方法中，如利用噬菌體裂解有害菌、使用噬菌體作為載體運(yùn)送藥物等，均沒(méi)有以改變腸道噬菌體為導(dǎo)向的研究，雖然目前對(duì)腸道噬菌體在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中相關(guān)作用的認(rèn)識(shí)處于起步階段，但已證實(shí)噬菌體可以通過(guò)影響腸道細(xì)菌群落間接導(dǎo)致疾病的發(fā)生，若能通過(guò)重塑腸道噬菌體的結(jié)構(gòu)來(lái)改變腸道菌群結(jié)構(gòu)與豐度，或許可以達(dá)到預(yù)防或治療結(jié)直腸癌的目的?？傊覀儜?yīng)該對(duì)腸道噬菌體給予更多的重視，對(duì)疾病中腸道噬菌體的改變和兩者的因果關(guān)系進(jìn)行深入研究，這將有利于加深對(duì)結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識(shí)，從而構(gòu)建更積極有效的防治策略。

4 展望

目前，隨著各種組學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)腸道微生物研究越來(lái)越深入，腸道噬菌體作為腸道微生物組的重要組成部分，且作為腸道菌群的重要調(diào)節(jié)者，其理應(yīng)成為重要研究對(duì)象和相關(guān)疾病防治的突破口。一方面，噬菌體治療作為老方法新利用的代表，在涉及針對(duì)結(jié)直腸癌等腫瘤耐藥性的治療中具有重要應(yīng)用前景。另一方面，腸道噬菌體可以影響腸道菌群結(jié)構(gòu)與豐度，進(jìn)而影響結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展，通過(guò)重塑腸道噬菌體的結(jié)構(gòu)是否能達(dá)到預(yù)防或治療結(jié)直腸癌的目的，值得深入研究。此外，有研究者發(fā)現(xiàn)在炎癥性腸病中細(xì)菌和病毒之間存在反向關(guān)系，指出分析不同疾病中細(xì)菌菌群的變化可能需要同時(shí)分析病毒的組成，并強(qiáng)調(diào)疾病中噬菌體的改變相對(duì)于細(xì)菌的改變來(lái)說(shuō)可能更為重要[46]。所以，在有關(guān)腸道微生物與疾病的研究中，不能僅僅關(guān)注細(xì)菌對(duì)疾病的影響，而應(yīng)結(jié)合細(xì)菌與病毒(噬菌體)等一起研究。總之，隨著噬菌體與疾病的關(guān)聯(lián)被越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn)，噬菌體也許將成為結(jié)直腸癌防治的重要突破口。